用Javassist生成Invokedynamic

2018-06-22 14:49:51

我想，我正在尝试做一些相对简单的事情。以一个方法doSomething（int）的下面的Java字节码为例：

public java.lang.String doSomething(int i);
0 iload_1 [i]
1 invokestatic MyHelper.doSomething(int) : Java.lang.String
4 areturn

这个字节码几乎只将呼叫转发给一个静态助手。

我现在想要做的是用invoke动态替换invokestatic使用Javassist。我知道如何用ASM来做到这一点，因此我只是假设我想知道它是如何工作的，因为纯粹的好奇心。以下是我的一些问题：

1）以下是否正确：我无法揣测javassist CtMethod.instrument（）或CtMethod.insertAt（）方法，因为这些方法需要一个包含有效Java表达式的字符串，而且我无法在Java语法中编写invokedynamic？

2）invokestatic参数的处理方式与invokevirtual或invokestatic的参数一样，对吗？我的意思是，你把参数放在堆栈之前的invokedynamic就像你会为invokevirtual做的那样？

3）是否有使用Javassist创建invokedynamic字节码的示例代码（或者您能想出一些）？

这就是我目前所知道的：您可以创建一个具有addInvokedynamic（）方法的Bytecode对象。但是这需要BootstrapMethodsAttribute中BootstrapMethod的索引。 BootstrapMethod反过来期望常量池中需要方法引用等方法句柄信息的索引。所以基本上你必须自己管理整个常量池条目。哪一个是好的，但我担心我没有把握好，并在以后引入奇怪的问题。有没有更简单的方法来做到这一点（辅助方法等）？我的代码大致看起来像这样（我并不真正“重写”上面的invokestatic，但是：

void transform(CtMethod ctmethod, String originalCallDescriptor) {

    MethodInfo mInfo = ctmethod.getMethodInfo();
    ConstPool pool = ctmethod.getDeclaringClass().getClassFile().getConstPool();

    /* add info about the static bootstrap method to the constant pool*/
    int mRefIdx = /*somehow create a method reference entry*/
    int mHandleIdx = constPool.addMethodHandleInfo(ConstPool.REF_invokeStatic, mRefIdx);

    /* create bootstrap methods attribute; there can only be one per class file! */
    BootstrapMethodsAttribute.BootstrapMethod[] bms = new BootstrapMethodsAttribute.BootstrapMethod[] {
        new BootstrapMethodsAttribute.BootstrapMethod(mHandleIdx, new int[] {})
    };
    BootstrapMethodsAttribute bmsAttribute = new BootstrapMethodsAttribute(constPool, bms);
    mInfo.addAttribute(bmsAttribute);

    //... and then later, finally
    Bytecode bc = new Bytecode(constPool);
    ... push parameters ...
    bc.addInvokedynamic(0 /*index in bms array*/, mInfo.getName(), originalCallDescriptor);

    //replace the original method body with the one containing invokedynamic
    mInfo.removeCodeAttribute();
    mInfo.setCodeAttribute(bc.toCodeAttribute());

}

非常感谢您的帮助和时间！

我必须说，这是一个很有意思的问题。如果我的答案有点长，我很抱歉，但我试图尽可能多地给你提供有用的信息，以帮助你和其他人解决这个问题。

问题1

以下是正确的：我不能破坏javassist CtMethod.instrument（）或CtMethod.insertAt（）方法，因为这些方法期望一个包含有效Java表达式的字符串，并且我不能在Java语法中编写invokedynamic？

你是对的。

CtMethod.insertAt（）只能用于Java代码而不是字节码操作码。另一方面， CtMethod.instrument（）允许您使用ExprEditor和CodeConverter以非常有限的方式处理字节码，甚至对其进行修改。但正如我所说，它允许你改变的东西是非常有限的，而你试图达到的两个修饰符都无法帮助你。

问题2

对invokestatic的参数的处理就像invokevirtual或invokestatic的参数一样，对吗？我的意思是，你把参数放在堆栈之前的invokedynamic就像你会为invokevirtual做的那样？

我不知道我是否完全明白你在这里问的是什么（你在第一句中重复了一遍）。我想你在问什么 - 并纠正我，如果我错了 - 是，如果invokedynamic中的参数的处理方式与它们在invokevirtual和invokestatic中的处理方式相同。使您能够简单地为invokedynamic切换invokevirtual和invokestatic。我会假设它正在回答这个问题。

首先你要小心的是invokevirtual和invokestatic在处理堆栈时本身是不同的。除了将invokestatic所需的参数压入堆栈之外，还需要调用虚函数，它还会推送对象引用，以便可以链接方法调用。

边注

您可能已经知道这一点，但是我添加了这些附加信息，以防其他人登陆此问题，并想知道为什么invokestatic和invokevirtual处理不同的堆栈。

invokestatic操作码用于调用类中的静态方法，这意味着在编译时JVM知道如何执行方法调用链接。

另一方面，当对对象实例进行方法调用时，使用invokedynamic操作码。由于在编译时无法知道将方法调用连接到哪里，因此只能在JVM知道正确的对象引用时才能在运行时进行链接。

当对操作码的工作方式产生怀疑时，我的建议是检查JVM规范中关于JVM指令集的章节（链接是针对JVM 7的，当前版本是在写这篇文章时）。

我刚刚做了检查我们在这里说的3个操作码。

invokestatic和invokedynamic这两个操作码具有相同的操作数堆栈定义：

..., [arg1, [arg2 ...]] →

...

正如我之前所说的，invokevirtual具有不同的操作数堆栈定义，即：

..., objectref, [arg1, [arg2 ...]] →

...

我在这里的第一个假设（我必须警告你，我还没有深入到invokedynamic操作码中），就是你不能像invokestatic那样以简单的方式更改invokedynamic的invokevirtual。我这样说是因为invokedynamic不期望堆栈中有任何对象引用。

为了更好地理解这种情况，我的建议是使用java.lang.invoke包在Java中编写一个示例，它将允许您创建使用invokedynamic操作码的java字节码。编译完类后，使用命令javap -l -c -v -p检查生成的字节码。

问题3

有没有例子代码（或者你能想出一些）使用Javassist创建一个invokedynamic字节码？

不是我所知道的。我也搜索了一下（因为你可能已经做了），我还没有找到任何东西。我认为你的文章会给出javassist的第一个代码示例:)

用Javassist生成Invokedynamic

问题1

问题2

问题3

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